用于光谱测定的系统技术方案

一种用于光谱测定的系统包括输入设备、具有用于获得测量值的分光光度计的测量设备、计算设备以及用于输出计算设备的计算结果的输出设备。输入设备允许用户输入要执行分光测量的目标波长、表示分配给测量值的变量的字符数组、以及表示根据特定规则产生的计算公式的字符数组，并且计算设备分析表示计算公式的字符数组，并且通过分别用相应的测量值来代替表示包含在计算公式中的变量的任何字符数组而计算该计算公式。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括分光光度计用于光谱测定的系统，特别涉及一种用于处理通过该分光光度计获得的数据的控制单元。当前用于光谱测定的许多系统包括作为两个分立部件提供的分光光度计和控制单元。分光光度计是用于光谱测定的硬件仪器，并且包括光源、分光镜、样本台(或者样本支架)、以及光检测器。控制单元用于控制分光光度计的操作以及处理从该分光光度计输出的信号。最近的趋势是通过在多用途个人计算机上运行用于光谱测定的控制程序而形成具有各种功能的控制单元。这种控制单元的功能包括如下功能。在测量之前，提供一个用户界面，通过该用户界面要求用户选择和设置例如波长这样与测量有关的参数，以及测量方法(例如点测量和扫描测量)，并且对应于这种参数的信号被发送到分光光度计。在测量过程中，控制单元根据特定的时间表控制分光光度计各个部分的操作，从该分光光度计搜集输出信号，并且在存储设备中存储所获得的数据。在测量之后，通过测量所获得的数据被处理，以计算样本的透射率和吸收率，并且这种计算的结果通过显示器或打印机这样的输出设备输出。用于分光测量的系统不但可以用于在分析化学中调查样本的吸收特性，而且还可以用于各种其它领域。例如在光纤的生产中，需要测量所生产光纤的透射率，以检查它们是否确实具有预定数值或低于该数值，并且用于光谱测定的系统可以用于这种测试。作为另一个例子，在生物化学的研究中，用于光谱测定的系统可以用于测量特定成份的浓度。例如，如果特定样本在波长260nm和230nm处的吸收率唯一值，则可以通过利用这些数值执行特定的计算而获得在该样本中的核酸(例如DNA和RNA)和蛋白质的含量。现有的用于光谱测定系统的控制单元具有把该特定目标波长处的透射率和吸收率输出到输出设备的功能，但是不具有通过利用透射率或吸收率的数值执行计算或者作出判断的功能。因此，为了执行这些计算或作出判断，用户必须自己根据输出到输出设备的测量结果执行计算或作出判断，或者制定用于处理该测量结果的程序并且执行把测量结果的数据从用于光谱测定的控制程序传送到该制定的程序这样麻烦的工作。考虑到上述问题，因此本专利技术的一个目的是提供一种用于光谱测定的改进系统，其具有利用光谱测定结果而获得的透射率和吸收率这样的测量值执行计算的功能。本专利技术的另一个目的是提供一种具有这种功能用于光谱测定的方法。能够实现上述和其它目的的体现本专利技术的一种用于光谱测定的系统，其特征在于包括输入设备、具有用于获得测量值的分光光度计的测量设备、计算设备以及用于输出计算设备的计算结果的输出设备，该系统的特征还在于该输入设备允许用户输入要执行分光测量的目标波长、表示分配给要被存储的测量值的变量的字符数组、以及表示根据特定规则所产生的计算公式的字符数组，并且该计算设备分析表示该计算公式的字符数组，并且通过分别用相应的一个测量值来代替表示包含在计算公式中的变量的任何字符数组而执行该计算公式的计算。具有用于光谱测定的各种功能用于根据本专利技术的这种系统的控制单元例如可以通过如下方式形成把多用途操作系统(OS)安装到具有输入设备(例如键盘或鼠标)、显示设备(例如阴极射线管或液晶显示器)、中央处理单元(CPU)以及存储设备(例如ROM、RAM和HDD)的个人计算机，并且在该操作系统中运行特定程序。该控制单元用于当用户在输入设备上执行特定操作时，在显示设备上显示公式产生屏幕(例如用于产生计算公式和判断公式的屏幕)。用户在这种屏幕上通过输入设备不但输入要执行光谱测定的目标波长，而且还输入要存储在该目标波长的测量值(也就是说，吸收率和透射率)的变量名。另外，用户根据特定规则从该输入设备产生用于计算的公式，并且把这些公式寄存在系统中。通常，用于计算的公式(或者表达式)是利用包括计算运算符(算术运算符+、-、*和/)、比较运算符(＞、＜、=、等等)、逻辑运算符(&、|、！=、AND、OR、NOT，等等)、表示由用户所定义的常量和变量的字符数组、表示安装在系统中的常量和变量的字符数组、以及用阿拉伯数字表示的数值。在输入目标波长、变量名和运算表达式之后，用户把样本放在该系统中的指定位置，并且输入用于启动光谱测定的执行命令。当该命令被接收时，系统通过其测量设备的分光光度计执行样本的测量，并且获得在特定目标波长处的测量值。在获得测得值之后，系统的计算装置通过分析在该运算表达式中先前输入的字符数组而执行计算。在该操作中，通过用所获得的测量值代替包含在运算表达式的字符数组中的变量名而执行计算。在获得计算结果之后，系统的输出装置以用户可识别的形式输出该结果。包含在说明书中并形成说明书的一部分的附图示出本专利技术的实施例，并且其描述用于解释本专利技术的原理。在附图中附图说明图1为体现本专利技术用于光谱测定的系统的方框图；图2为在图1的系统中的输出设备上显示的波长设置屏幕；图3为显示在输出设备上显示的计算公式制定屏幕；图4为显示在输出设备上显示的常量寄存屏幕；图5为显示测量和计算结果的表格；图6为在输出设备上显示的判断公式制定屏幕；以及图7为显示计算和判断结果的表格。下面参照图1-7举例描述本专利技术。如图1中所示，根据本专利技术用于光谱测定的系统1不但包括已知的分光光度计2而且还包括个人计算机，该个人计算机包括输入设备3(例如键盘或鼠标)、输出设备4(例如阴极射线管或液晶显示器)、中央处理单元(CPU)5以及存储设备6(例如ROM、RAM和HDD)。该个人计算机具有已安装的带有图形用户界面的操作系统，并且具有运行在该操作系统上的特定程序，以作为具有用于光谱测定的各种功能的控制单元。下面就光谱测定包含在给定样本中的核酸和蛋白质的含量(分别为Cn和Cp)的情况进行描述。由于Cn和Cp已知由如下公式给出Cn=k1A1-k2A2(1)Cp=k3A2-k4A1(2)其中，A1和A2分别是在波长260nm和230nm处的样本吸收率(已减去背景吸收率)，k1=49.1、k2=3.48、k3=183.0以及k4=75.8，在要确定吸收率的波长230nm和260nm以及在要确定背景吸收率的波长(例如320nm)处执行光谱测定。在用户以特定的方式操作该输入设备3以启动用于光谱测定的程序时，主屏幕(未示出)显示在输出设备4上。主屏幕包括由用户点击以使用该系统的各种功能的命令按键和菜单。图2示出波长设置屏幕10，其中包括用于选择测量方法的下拉菜单11、两个用于输入要执行测量(即，吸收率)的波长以及给予该测量值的变量名的两个文本框12和13、用于选择获得数据的方法的单选按键14、三个命令按键(添加、删除和关闭)、以及具有三个字段(波长、变量名和测量方法)的列表框18。在该波长设置屏幕10上，用户通过下拉菜单11选择测量方法(例如点测量或扫描测量方法)，并且分别在文本框12和13中输入所需波长数值(以nm为单位)和变量名。如果此后按下“添加”按键15，则这些所输入数据被寄存在系统中，而且还添加到列表框18中。如果存在不需要的数据或者如果已经输入了错误的数据项，则这些项目可以在列表框18中选择并且单击“删除”按键16，以从系统和列表框18中删除这些数据。图2示出被选择用于吸收率测量的波长230nm和260nm，其变量名“WL230”和“WL260”被相应的寄存在系统中，并且波长32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光谱测定的系统包括：输入设备，用于允许用户输入要执行分光测量的目标波长、表示分配给要被存储的测量值的变量的字符数组、以及表示根据特定规则所产生的计算公式的字符数组；测量设备，用于通过分光光度计光谱测定样本，从而获得在所述目标 波长处的测量值；计算设备，分析表示所述计算公式的字符数组，并且通过分别用相应的一个所述测量值来代替表示包含在计算公式中的变量的任何字符数组而执行所述计算公式的计算；以及输出设备，用于输出所述计算的结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村浩二，大隅富美子，松下英嗣，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]